Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Содержание
  1. Вертикальный ветрогенератор
  2. Рабочий принцип ветрового генератора
  3. Ветрогенератор с вертикальной осью вращения
  4. Востребованные модели
  5. Российские вертикальные ветровые резервные электростанции
  6. Как сделать собственными руками
  7. Преимущества, и недостатки
  8. Рукодельный ветрогенератор,ветряк.Ветрогенератор собственными руками с вертикальной осью вращения
  9. Ветряные генераторы с вертикальной осью вращения собственными руками
  10. Рукодельный вертикальный ветрогенератор
  11. Построение ветрогенератора с вертикальной осью
  12. Ветряные генераторы с вертикальной осью вращения
  13. Общая характеристика
  14. Плюсы и минусы механизмов с вертикальной осью
  15. Что нужно учитывать при подборе?
  16. Изготовление собственными руками
  17. Системы мировых и отечественных изготовителей
  18. Обзор цен
  19. Точка J
  20. Обзоры и рейтинги статьи
  21. Вертикальный ветрогенератор собственными руками: как собрать ветряк
  22. Плюсы и рабочий принцип ветряков
  23. Классификация вертикальных генераторов
  24. Собственноручное изготовление ветряка
  25. Выбор места для ветрогенератора
  26. Обслуживание вертикального прибора
  27. Оценка полезности установки
  28. Выводы и полезное видео по теме

Вертикальный ветрогенератор

Вертикальный ветровой генератор – это техническое устройство служащее для изменения энергии ветра в электроэнергию с вертикально установленной осью вращения.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Рабочий принцип ветрового генератора

Работа ветрового генератора основывается на преобразовании кинетической энергии ветра, во вращательную энергию передаточного механизма (лопасти-редуктор-передаточный вал) и дальше, во вращательную энергию вала генератора который работает от электричества.
При вращении в обмотках генератора вырабатывается переменный переменный ток.

Выработанный переменный ток подается на контроллер, превращается и скапливается в аккумуляторных батареях. С батарей аккумуляторов переменный ток поступает на преобразователь напряжения, на которым превращается и поступает в электрическую сеть для применения.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Составляющие ветрового генератора:

  1. Лопасти – служат для улавливания потоков ветра, который приводит их во круговое движение;
  2. Редуктор – служит для изменения мало оборотистой частоте вращения лопастей в очень высокую, дающую возможность производить переменный ток;
  3. Генератор – видоизменяет кинетическую энергию в электрическую;
  4. Кожух для защиты – защитный элемент технического устройства от источника сторонних воздействий;
  5. Хвостовик — предназначается для обеспечения направленности лопастей в согласии с направлением ветра;
  6. Контроллер – служит для изменения электрического тока в постоянный;
  7. АК батарея – нужна для накопления выработанной электроэнергии;
  8. Преобразователь напряжения – видоизменяет постоянный переменный ток в переменный.

Ветрогенератор с вертикальной осью вращения

В ветряных генераторах этого вида вращающаяся ось генератора размещена вертикально в отношении к поверхности земли.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

За годы применения устройств этого вида возникли многообразные конструкции которые воссоединены в группы, это:

  • С ротором Дарье — агрегаты оборудуются 2-мя или тремя лопастями, выгнутыми в форме овала.

К позитивным свойствам этой конструкции можно отнести:

Вертикальный ветрогенератор в работе

  • Самостоятельную ориентацию в отношении к потокам воздуха;
  • Удобное обслуживание установки.
  • Простота схемы агрегата.

К негативным относятся:

  • Нет возможности в самостоятельной раскрутке лопастей;
  • Существенная нагрузка на конструкционные элементы;
  • Лопасти обязаны быть похожи и подходить заданному профилю;
  • Высокий уровень шума во время работы.
  • С ротором Савониуса – агрегаты оборудованы лопастями в виде цилиндрических поверхностей.

Положительными качествами этой группы считаются:

  • Для запуска в работу нужны небольшие потоки ветра;
  • Способность быстрого набора крутящего момента;
  • Прочность конструкции;
  • Небольшая цена.

К минусам как правило относят:

  • Невысокий КПД устройств данной группы.

Устройства с ротором Савониуса используют во время монтажа комбинированных ветровых генераторов, их применяют для разгона агрегатов с ротором Дарье.

  • С вертикально-осевой конструкций ротора — у агрегатов данной группы лопасти напоминают форму крыла самолета и размещены вертикально, ось ротора расположена параллельна валу.
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения


По своему виду агрегаты этой группы похожи на устройства с ротором Дарье.

К преимуществам устройств относятся:

  1. Простота в изготовлении;
  2. Способность быстрого набора частоте вращения;
  3. Небольшой уровень шума.
  4. Надежность в работе.
  5. С геликоидным ротором – агрегаты данной группы считаются более развитым вариантом устройств с вертикально-осевым ротором. Лопасти имеют форму геликоидной кривой.
  1. Более невысокие нагрузки на конструкционные элементы;
  2. Быстрый набор частоте вращения.
  • Высокий уровень шума;
  • Большая цена.
  • Многолопастный ротор – в основу агрегатов данного типа положена вертикально-осевая конструкция с устройством дополнительного внешнего кольца недвигающихся лопастей.

Положительные качества агрегатов этой группы:

  • Более большой коэффициэнт полезного действия установок;
  • Чувствительность к потокам ветра.
  • Большая цена;
  • Высокий уровень шума.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Востребованные модели

Перед тем как рассмотреть востребованные модели ветровых генераторов, нужно определиться с показателями выбора данных устройств, подобными являются:

  1. Электрическая мощность агрегата;
  2. Кол-во вырабатываемой электроэнергией на протяжении месяца;
  3. Самая маленькая скорость потока воздуха;
  4. Эксплуатационные условия;
  5. Защитная система от перегрузок;
  6. Служебный срок;
  7. Стоимость.

На данный момент ветровые резервные электростанции выпускаются как у нас в государстве, так и за ее границами.
В РФ такие агрегаты выпускают: ООО «СКБ Искра», ООО «ГРЦ-Вертикаль», ЗАО «Ветроэнергетическая компания», ЛМВ «Ветроэнергетика», ЗАО «Агрегат-Привод», и еще ряд компаний.
Самыми популярными заграничными изготовителями ветровых генераторов являются немецкие, датские, бельгийский и компании из Китая.

Больше всего популярны и надежны в работе ветровые резервные электростанции выпускаются фирмой Blue Planet Wind (Бельгия) и «Guangzhou Sunning Windpower Generator Co., ЛТД.» (КНР).
В линейке выпускаемых ветровых генераторов EnergyWind компании Blue Planet Wind есть модели разной мощности от 1,0 до 10,0 кВт, которые выделяются по цене и комплектности оборудования.

В линейке компании из Китая представлены ветровые резервные электростанции мощность от 0,6 кВт до 5,0 кВт, разные по конструкции и способам монтажа.

Российские вертикальные ветровые резервные электростанции

Российские компании выпускают вертикальные ветровые резервные электростанции разной мощности и типов ротора.
OOO «ГРЦ-Вертикаль» (Челябинская обл., г. Миасс) выпускает ветряные генераторы вертикального типа мощностью от 1,5 до 30 кВт, рассмотрим отдельные из них:

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
  1. Ветроустановка ВЭУ-1.5 мощностью 1,5 кВт.

Миниатюрная установка, может перевозиться любым видом транспорта, в монтаже сложного нет ничего и эксплуатации.
Технические свойства:
Номинальная мощность – 1,5 кВт;

Анодное напряжение – 48 В;
Рабочий диапазон скоростей ветра — от 2,5 до 25 м/с;

Номинальная скорость ветра 10,0 м/с;
Температура при работе — от -50 до +50?С;

Эксплуатационный период – 20 лет;
Стоимость установки – от 100000,00 рублей.

  1. Ветроустановка ВЭУ-3(6), 6-и лопастная, мощностью 3,0 кВт.
    Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Нужна для независимого электрического снабжения потребителей небольшой мощности (дом жилого фонда, загородный дом). Плюсы – удобство и легкость монтажа, во время установки добавочного оборудования (аккумуляторов и преобразователя напряжения), возможно увеличение мощности установки до 6,0 кВт.

  • Номинальная мощность – 3,0 кВт;
  • Анодное напряжение – 48 В;
  • Рабочий диапазон скоростей ветра — от 4 до тридцати метров/с;
  • Номинальная скорость ветра 10,4 м/с;
  • Диаметр ротора 3,4 м;
  • Высота ротора 4,2 м;
  • Число лопастей – 6 шт.;
  • Скорость вращения ротора – от 60 до 180 оборотов в минуту;
  • Температура при работе – от -50 до +50?С;
  • Эксплуатационный период – 20 лет;
  • Межремонтный цикл – 5 лет;
  • Масса установки – 620 кг;
  • Стоимость установки – от 300000,00 рублей.
  1. Ветроустановка ВЭУ-30 мощностью 30 кВт.
    Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Ветряк Угринского — с шаговым двигателем

Нужна для электрического снабжения дома больших размеров, либо группы домов.

  • Номинальная мощность – 30,0 кВт;
  • Анодное напряжение – 96 – 400 В;
  • Рабочий диапазон скоростей ветра – от 4 до 60 м/с;
  • Номинальная скорость ветра 10,4 м/с;
  • Диаметр ротора 9,2 м;
  • Высота ротора 12,0 м;
  • Число лопастей – 6 шт.;
  • Скорость вращения ротора – от 25 до 65 оборотов в минуту;
  • Температура при работе – от -50 до +40?С;
  • Эксплуатационный период – 20 лет;
  • Межремонтный цикл – 5 лет;
  • Масса установки – 5100 кг;
  • Стоимость установки – от 1250000,00 рублей.

Как сделать собственными руками

Ветряк конструкции подобного типа большого труда не составит сделать человеку умеющему работать с ручным инструментом и немного разбирающимся в электротехнике.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Для производства понадобится:

  • Металл листовой (любой, толщиной 0,8– 0,9 мм) – для производства лопастей;
  • Сталь полосовая 40хсорок миллиметров (или иного сечения);
  • Профильная труба, диаметром 25 мм;
  • Автомобильная полуось (марка авто не принципиальна) с подшипниками в комплекте;
  • Уголок стальной (профиль);
  • Шкивы разного диаметра – 2 шт.
  • Генератор автомобиля.

Из листового металла делаются 4 лопасти габаритными размерами 1000х800 мм, которые крепятся между собой полосовой сталью в форме барабана (лопасти направлены от центра круга по радиусам к наружному диаметру). Из бесшовной трубы выполняется мачта, которая с одной стороны крепится на автомобильной полуоси, а со обратной стороны на нее фиксируются собранные в виде барабана лопасти.

Полуось, с соответствующими ей подшипниками, фиксируется на железной конструкции опоры, которая делается свободной формы и из имеющихся материалов.
Два главных условия во время изготовления конструкции из металла, это:

  • Стойкость при ветровых нагрузках;
  • Плотная посадка подшипников полуоси.

С целью увеличения числа оборотов можно задействовать ременную передачу, установив на нижнюю полуось шкив большего размера, а на генератор меньшего. Генератор можно выбрать автомобильный.

Преимущества, и недостатки

К позитивным особенностям ветровых генераторов с вертикальной осью вращения можно отнести:

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
  1. Способность работать не зависимо от направления ветра;
  2. Длительные эксплуатационный период;
  3. Простота в обслуживании и эксплуатации;
  4. Конструкционная простота, позволяющая собрать из материалов которые всегда под рукой;
  5. Возможность держать существенные наружные нагрузки.

К негативным свойствам относятся:

  • Емкость металла конструкций и как последствие большой вес;
  • Невысокий КПД установок;
  • Большой уровень шума.

Приведенные «преимущества» и «минусы» применения ветровых генераторов этого вида определяет выбор потенциальных потребителей «зеленой» энергетики, которых ежегодно становится все больше и больше.

Рукодельный ветрогенератор,ветряк.Ветрогенератор собственными руками с вертикальной осью вращения

У меня была всегда слабость к ветродвигателям с Вертикальной осью вращения из-за положительных качеств, которые они рекомендуют. К несчастью, большое количество из них, такое как Savonius не высокоэффективны, но как правило будут работать при невысоких характеристиках ветра.Я запускал искать любых иные, которые применяли принцип Савониуса. Я закончил тем, что строил этого также и отыскал такие характеристики, однако данный также казался немного низко по КПД, но все таки оно на самом деле выигрывало у Savinous опять.

Я запускал играть вокруг с малыми блоками и строил из кофейных банок, может создать, который заканчивал тем, что достиг 700 оборотов за минуту и был назван, «Кофе на 700 ОБОРОТОВ За минуту возможно». Это на самом деле не делало много энергии, являющейся так же малым, как это было и было по большей части сокращено. Ниже продемонстрировано изображение при помощи кофейной банки можно проводить эксперименты самодельного ветрогенератора с вертикальной осью вращения… Если Вы захотите попробовать, я вам посоветую, металл считается очень острым, и Вы должны одеть перчатки выполняя все меры безопасности…

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

В основания я разделил это на 4 сечения, выключился два и заклеил клейкой лентой их назад в можение на 2-ух остающихся сечениях. Это достигало 700 оборотов за минуту в ветре на 12.5 миль в час.[adsense_id=»1?]
Я решил строить большие ветряные генераторы, применяя пластиковые ведра и аналогичные способы применялись в строительстве.

Это было реальная лажа! Это не работало вообще.

После некоторой мысли касательно того, почему это не работало, я решил попробовать круглый барабан в самом центре. Я ставил пару один на один больших кофейных канистр в середине и заклеил клейкой лентой их по диаметру.

Меняя поток воздуха через блок это работало хотя довольно плохо.

После попытки связки разных барабанов и форм я решил получить немного более научным в собственном испытании взамен моего способа моделирования ветрогенераторов.

Я был заинтригован относительно точно, что продолжалось. Я запускал делать некоторые статические проверки воздушного потока через ветрогенератор с вертикальной осью вращения тогда как в самых разных положениях, однако не прядении. Применяя ручной анемометр я проверял скорость ветра впереди и позади блока также как в середине.

Воздух, нынешний при помощи вращения, был практически более быстрым чем воздух, входящий в торможение. Я отыскал определенную формулу Вентури и запустил проверять формы лопастей самодельного ветродвигателя.

Я полагал, что у меня была достаточная информация, чтобы проектировать что-то немного большее, и получить некоторые лучшие результаты испытаний.

Применяя комбинацию задумок дизайнера ветродвигателя Savinous вместе с теорией трубки Вентури я придумал дизайн, который слегка отличается от самых обычных.

Хотя аналогичный Darrieus лопасти, аналогичные Savonius, и треугольному барабану в середине, чтобы вести воздушный поток, конструкция была поставлена. Я строил несколько уменьшенных вариантов для проверки, и результаты выглядели перспективными и показали, что я казался на верном пути. Должен был строиться больший.

Ниже последний, строивший к такой идеи… Обычное изготовление применяя фанеру и алюминий.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Генератор электрического тока — сделанный дома отдельный фазовый осевой конструкции, и первый эксперимент показал 17 потребляемых мощностей ветра на 12.5 миль в час. Генератор электрического тока служит дополнительным тормозом, статор имеет вращения и позволен вращаться, закрепляли ветвь со шкалой пружины для того, чтобы взять измерения момента.

Оттуда выход рассчитывается. Блок выдержит высокие 2 фута и 2 фута в диаметре.

Я сказал бы, что это практически достигнет уровня кпд с ветрогенератора с горизонтальной осью. Рукодельный Ветрогенератор запустился во время ветра 3 мили в час, хотя с электрическим генератором запускается при 5-6 миль в час.

Турбина развивала 240 оборотов за минуту, ведя груз на 17 ватт, который выходит к TSR примерно 1.3. Статическое тестирование с моим анемометром и блоком, не навивающим, 12.5 миль в час перед машиной примерно 3 мили в час 1 фут позади ветродвигателя, но 17 миль в час, идущие крыло.

Я думаю, что есть все еще большой объем работы в усовершенствованиях, которые будут выполнены, и тестирование продолжится. Я называю это «Рукодельный ветрогенератор Lenz» и даю заём всем тем передо мной для их уникальной и инновационной работы в данной сфере.[adsense_id=»1?]

Ниже диаграмма, представляющая размеры для машины выше основанного на процентах от габаритного размера для тех, кто желал бы строить один для их своего личного применения и/либо для того, чтобы проверить цели.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Иная конструкция ветрогенератора Lenz изготовленный собственными руками

Ниже выставок начало второй версии. Применяя части от первого и некоторой беглой фальсификации для крыльев я начал проверять блок. Генератор электрического тока — 12 полюсовая машина, которую я составлял исключительно для данного проекта.

Понадобилось определённое лужение, дабы получить это, где я считал, что это должно быть с прекрасным и не так высокие результаты.
Так как блок немного выделялся чем оригинал, мои лопасти не развивали реальную скорость.

Я играл с одним крылом на машине, чтобы выяснить, где вращающий момент был, тогда как это прогрессировало вокруг 360 измерений каждых 10 градусов. мне стало плнятно в той точке, которой не был вращающий момент то, где я думал и запустил играть с углами крыла опять. Напоследок это было набрано по номеру в в 9 градусах и работавшее замечательно с самым большим кпд!

Настало время взять на вооружение для настоящих испытаний.

Я крепил это на переднем погрузчике моего приборы подачи, и протестировал его на ветре.

Ниже определённое экспериментальные цифры…
5.5 миля в час запускает заполнять
Хорошо для небольшой величины 2 фута 2-футового ветрогенератора.

Настало время строить больший, чтобы видеть, могло ли бы это быть расширено и все еще сберечь собственный успешный кпд.

Я создавал больший диаметр 3 футов x 4-футовый большой блок, показанный ниже..

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Я не собираюсь входить в большое численность деталей, однако это выполняет 52 потребляемых мощности ветра на 12.5 миль в час. Я не, чтобы быть отпечатанным легко, эта машина точно отпечатала меня.

Теперь, Его время, чтобы взять это к иному уровню….

Строение лопастей ветрогенератора Lenz размер 3 на 4 фута

Кое-какие детали для строительства 3 фута диаметр х 4 фута большой Lenz2 турбины…

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Ниже приведен чертеж крыла ребра вырезаны из 3/4 «фанера.
Примечание: выше рисунок показывает, что только 6 ребра требуется, чтобы в действительности должно быть 9 ребер. Сначала я проектировал это лишь с конца ребра на месте при помощи опоры жесткости в самом центре.

3-го ребра в действительности их делает намного крепче.[adsense_id=»1»]
Лопасти самодельного ветрогенератора по большей части выстроены из 3/4 «фанера для ребер и стрингеры были вырезаны из обработанных 2?4 . Стрингеров клеятся в слот, а потом пробурили для саморезами. Просто зажмите стрингеров в пазы и нанесите клей для установки.

Как только клей установить Вы можете покрыть крылья металлическим листом. Я также использовал ПВХ листа в 1/8 «толщина его может быть доступнее, чем алюминий.

Листа алюминия толщиной 0,025 было и в действительности легче, чем ПВХ лист. Иные легких материалы тоже можно применять для производства лопастей для ветрогенератора.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Выше очередной снимок лопасти ветрогенератора
Заклепки металлические 1/8 «и 3/4 до 1 дюйма по длине.
Я начинаю изгиб под угол 90 градусов по передней кромке и заклепки из алюминия на вершину внешней передней кромке крыла кадра.

Переверните лист алюминия по кромке рамки. Зажмите его к задней кромке.

Начните устанавливать заклепки одинаково распределяя вокруг Удостоверившись, что алюминий плотно натягивается на ребро, как вы идете.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Когда алюминий прикреплен к раме согнуть тыльную кромку, чтобы создать изгиб на задние стрингера.
Ниже приводится изображение генератора конце турбины поставлен на 1 квадратный дюйм труб рамы…

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Рамка для турбины был создан из обычного 1х1 квадратных труб из стали сварных вместе, чтобы создать «ящик» форму с очень приличным количеством оформление по обоим бокам. В вышеприведенной картинке вы можете увидеть две стальные пластины немного выше, свидетельствующий, что приварена к раме провести статора на месте.

Верхний и нижний магнит дисков вращаются и статора просто сидит по самому центру зазор воздуха между ними.

Рукодельный ветрогенератор будет работать намного лучше на высоких платформ в чистой не турбулентном воздухе.[adsense_id=»1?]

Это работает прекрасно, где она размещена, однако это будет работать намного лучше и обеспечить более большой намного продолжительный выход в хорошее место.
Масштабирование самодельного ветрогенератора и установка крыла показано на рисунке ниже…

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

3 • РезультативностьПлощадь в квадратных футах (высота х ширина)
Пример: 3 х 4, выше описанные в 15 миль / ч ветра и генератор электрического тока на 75 % эффектнее станет иметь мощность на выходе;
0,00508 х (3х4) х 15 ^ 3 х (0,41 X.75) = 63,26 Вт[adsense_id=»1?]
Результативность зависит от электрического тока и техники для строительных работ. Турбина, как испытанный будет работать на 41 % эффективности на валу.

Резервные электростанции результативность будет меняться в зависимости от нагрузки. Если у вас есть генератор выступая на 90 %, турбины на 40 %, то общая продуктивность машины будет 0,9 х 0,4 = 0,36 или 36 % эффектнее.

Если генератор лишь на 50 % эффектнее, то общий КПД будет 0,5 х 0,4 = 20 %. Как вы можете увидеть генератора результативность играет немалую роль в общей эффективности или то, что вы видите для зарядки.
Как велика станет его должна быть, чтобы удельная мощнос
Вт / (0,00508 х скорость ветра ^ 3 х КПД) = общая метров квадратных площадь
Пример: Допустим, мы хотим 63 ватт в 15 миль / ч ветра при помощи цифровых сверху;
63 Вт / (0,00508 х 15 ^ 3 х (0,75 x.41)) = 11,94 кв.м (или 3 фута диаметр х 4 фута в высоту)
Насколько быстро он будет работать в той либо другой скоростью ветра…
Скорость ветра х 88 / (диаметр х 3,14) х TSR
«88» просто поменять миль / ч в футах за минуту
TSR (окружная скорость отношение) для данной машины для пиковая мощность составляет 0,8. Так как он собой представляет гибрид лифта / сопротивления машины для того, чтобы извлечь энергию из двоих против ветра и по ветру крыльями она должна работать немного очень медленно, чем на ветру.

0,8-видимому, подходящее время загрузки, хотя он будет работать на 1,6 выгружен.
Пример: тот же турбины 15 миль в час ветер загружены до 0,8 TSR…

15 миль в час х 88 / (3 х 3,14) х 0,8 = 112 оборотов за минуту
или патронов — 15 х 88 / (3 х 3,14) х 1,6 = 224
Определенные вещи, которые следует учитывать во время проектирования… если генератор слабый турбина будет «удирать» или увеличения скорости при сильном ветре. Он обязан быть хорошо сбалансирован, чтобы справиться с данными условиями или она может вибрировать и вызывать что-то сломать, а еще сжечь генератор.

Лучше надстраивать генератора немного. Вы должны в себя включать способ контроля скорости, например как короткое замыкание переключателя или перерыв, чтобы замедлить и даже остановить его при сильном ветре. Короткое замыкание переключателя просто подключить к вашей провода выходе из генератора и шорты электрического тока.

Это загружает турбин существенно, это не остановит его от поворота, но выйдет довольно медленно, с большой нагрузкой — все тут зависит от генератора электрического тока применяется. С VAWT не может быть «свернутым» от ветра они обязаны быть под контролем.
Я разработана турбина работает прекрасно в слабеньком ветре, и работать на намного безопаснее скорость, чем некоторые из его сотрудников. Это крыло дизайн очень нечистый в ветрах над 20 миль в час и результативность падает намного выше ветра, хотя он будет продолжать делать более большой мощности при увеличении скорости ветра.

Ветряные генераторы с вертикальной осью вращения собственными руками

Рукодельный вертикальный ветрогенератор

Вы когда-либо думали о том, чтобы применять дармовой и бесполезный, кажется, ветер для хознужд? Ведь давно известно, что энергия природы дается нам даром и было бы удивительно, если бы мы не пытались пользоваться ею для себя! В данной статье автор не предлагает создавать старые ветряные мельницы, или какой-либо мифический мотор на космическом ветре.

Но вот построить ветрогенератор, причем оригинальный, с вертикальной осью вращения, который станет производить электричество, и с довольно с хорошей мощностью – дело достижимое собственными руками. Идея вертикального ветрогенератора вполне реальная, ее могут осуществить даже начинающие мастера, проживающие в деревне, или имеющие садовый дом за чертой города. А для школьной мастерской этот несложный ветряной генератор – реальная находка, которая будет развивать технические умения у учащихся начальной школы и пробуждать таланты, которые типовой программы начальной школы не всегда могут быть раскрыты.

Данное устройство будет украшать школьный двор, а лопасти этого привлекательного ветрогенератора во время ветра будут вращаться, привлекая внимание учащихся начальной школы и прохожих, пробуждая интерес к техническому творчеству.
Готовые китайские ветряные генераторы и детали в этом китайском магазине.

Мощность и конструкция вертикального ветряка

Электричество, которое можно получить при помощи этой ветроустановки с вертикальной осью, достаточно, чтобы питать насос для поливки огорода, дать освещение в классе начальной школы или в комнате дома для жилья. Если бы имелась возможность хотя бы в 20 процентах домах иметь такую бесплатную небольшую ветроэлектростанцию, вы можете представить себе, сколько можно было бы сэкономить киловатт-часов и разгрузить электросети нашей родины!

Вертикальный ветрогенератор состоит из 2-ух частей, собой представляет половины пустотелого цилиндра, которые могут расходиться. Созданный подобным образом объект имеет четкую аэродинамическую не симметричность. Воздух, который надвигается поперек оси вращения устройства, соскальзывает снаружи первой половины цилиндра.

А обратная сторона, которая направлена в оборотную сторону, считается для ветра препятствием. Такое соотношение приводит к тому, что барабан начинает вращаться на вертикальной оси, и по мере борьбы с ветром все более разгоняется.

Данный механизм был применен в модели ветроэлектростанции, которую разработал молодой изобретатель Сергей Корнев. Эта схема имеет выгодные отличия от ветроустановки с пропеллером. Тут не потребуется большой точности, допускается использовать разные материалы для производства.

Ее размеры также выгодно выделяются от пропеллерной модели.
Взгляните в действительности. Мощность ветряка, основанного на барабанном принципе, требует применения ветроустановки диаметром примерно 1 метр, его мощность будет равна пропеллеру с тремя лопастями диаметром 2,5 метров.

При этом пропеллер на вертушку нужно приподнимать на существенную высоту, к примеру на крышу дома, а барабанный пропеллер можно поставить конкретно на земля. Есть еще определенные преимущества нового механизма: существенные вращающий момент, достигаемый при маленьких оборотах.

А это значит, что можно совсем не применять редуктор, либо обойтись одноступенчатым редуктором.
Сергей в начальной конструкции ограничился барабаном с 2-мя лопастями. Более правильным может быть конструкция, в которой кол-во лопастей доведены до четырех.

Это способна заметно увеличить тягу.

Изготовление барабана

В виде материала для создания лопастей можно взять фанеру, железо для кровли, лист дюралюминия, пластик необходимого размера. Необходимо принимать во внимание, что ротор не должен быть тяжёлым, благодаря этому заготовки приличной толщины тут не подходят. Это поможет уменьшить трение в подшипниках, ветроустановка будет намного лучше вращаться от энергии ветра.

Ниже чертеж вертикального ветряка

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

На рисунке 3:
1 – сопротивление;
2 – обмотка статора генератора;
3 – ротор;
4 – регулятор напряжения;
5 – реле обратного тока;
6 – прибор чтобы провести измерения тока (амперметр);
7 – акб;
8 – предохранитель;
9 – выключатель.
Если в виде материала применить железо для кровли, появляется потребность закрепить вертикальные края лопастей. Для этого необходимо взять металлический прут диаметром 5-6 миллиметров, установив его под отбортовкой. Фанеру, если применяется она, необходимо взять толщиной 5-6 миллиметров, данный материал требует обработки при помощи гоячей олифы.

Щеки барабана создаются из дерева, пластика, либо легкого металла. Стыки следует обработать краской на масляной основе.
Крестовины в соединительных местах лопастей ветрогенератора предпочтительно объединить сваркой или клепкой из других полосок размером 5 x 60 миллиметров. Если взять древесину, то толщина её должна быть не меньше 25 миллиметров, ширина 80 миллиметров.
Вертушки оптимально сделать из куска бесшовной трубы длиной 2 метров, внешний диаметр 30 миллиметров. Заранее, перед выбором заготовки для оси, необходимо приобрести 2 шарикоподшипника.

Не рекомендуется брать старые, так как это увеличение трения. Сравнив размеры подшипников и трубы, вы сбережете силы и время, вам не понадобится подстраивать трубу к обоймам подшипников.
Крестовины ротора ветрогенератора необходимо прикрепить к оси вращения, крестовины из древесины подсоединить эпоксидкой и железными штифтами 5- 6 миллиметров, они обязаны быть продеты через каждую крестовину и трубу. Для установки лопастей применяйте болты М 12.

Хорошо проверьте зазор от лопастей до оси вращения: тут необходимо соблюсти один размер – 140-150 мм. Сконструировав барабан, еще раз смажьте стыки краской на масляной основе (лучше всего насыщенный).
Базовая часть ветроустановки с вертикальной осью вращения закончена, теперь необходимо сделать станину, сварив её или применяя клепку, из уголка (можно как металл, так и дерево). На созданную станину выставьте подшипники. Смотрите за тем, чтобы не возник перекос, так как в данном варианте ротор не будет хорошо вращаться.

Все детали ветроустановки 2 раза покрасьте краской на масляной основе, на нижнем месте оси вращения установите шкивы разнообразного диаметра. Ремень, который переброшен через шкив вертушки, подсоедините к электрическим генератором, тут подойдёт, например, автогенератор.

Созданная по представленной технологии модель ветровой установки во время ветра 9-10 метров в секунду способно дать мощность в 800 ватт.
Если ветра на улице нет, либо ветер очень слабый для вращения лопастей, то необходимо передать вырабатываемую электрическую энергию ветра для накопления на акб. Дует ветер – подавайте ток на потребителей, погода безветренная – подключайте аккумуляторы.
Если ветроустановка с вертикальным предполагается для питания насоса огорода или сада, ее необходимо установить над источником воды.
Дальше видео с аналогичным устройством

Ниже – попытка сделать ветряк для садового насоса

Построение ветрогенератора с вертикальной осью

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Расходники:

Шаг 1: Запасные части

– Труба из поливинилхлорида
– Влагостойкая древесина
– 2 подшипника (нижняя должна держать нагрузку)
– Катанка (2 размера) (1 большая и 4 небольших) (нержавейка, если возможно)
– Болты и шайбы (2 размера) (нержавейка, если возможно)
– кусок 40 мм круглого алюминия (сплав) (он удержит нижний подшипник)
– 3 винта с ушком

Шаг 2: Давайте начинаем

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Первое, что вы должны сделать, это померять вашу трубу из поливинилхлорида и разрезать ее на 4 равных части. (у меня было 2 метра по длине, так что было 50 см за штуку).
Когда вы это сделаете, вы обрежете его по длине отверстия.
Теперь у вас должно быть 8 штук (они обязаны быть точно одного и того же размера!

Шаг 3: Изготовление 2-ух дисков турбины

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Берите 2 куска влагостойкой фанеры (12 мм).
Померяйте в 2 направлениях, дабы получить середину пластины и отметьте эту точку.
Возьми собственный компас и сделай круг диаметром 40 см.
Берите собственную головоломку и вырежьте ее.

Шаг 4: Поделите круг на 8 частей

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Вы должны сделать это исключительно на одной доске.
На другом этапе я объясню почему.

Шаг 5: Вырезание слотов для турбинных лопаток

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Я сделал таким образом, чтобы нарисовал линии на 2-ух досках, а потом пометил все дуги, которые мне понадобилось разрезать.
Это я бы не стал делать опять! Я думаю, что лучше подчеркнуть всего один.
Дуги рисуйте так: берите одну половину трубы и держите ее напротив одной из 8 линий, которые вы нарисовали раньше. Нарисуйте линию снаружи и внутри трубы. Тот, где вы отметили луки, одеваете сверху, а потом вы зажимаете их вместе.

Когда вы порежете их, они точно будут аналогичными. я применил лезвие, которое в большинстве случаев предназначалось для нарезания металла. Этот диск пилы чуть тоньше, чем лезвия.
На стороне 2-ух дисков вы делаете маркировку, которая проходит над ними обоими. Подобным образом, во время сборки турбины диски будут замечательно выровнены.
То, что вы тоже должны делать, когда все еще зажато, это высверлить центральное отверстие до размера вашей большой катанки и 4 отверстия для небольших стержней. Поделите 4 стержня на турбину, как показано на рисунке ниже.

Держитесь на расстоянии около 2 см от луков. Подобным образом, вы все еще можете поместить несколько шайб на собственные стержни, не касаясь их лезвий.

Берите зажимы и установите лопасти турбины и 4 меньших стержня, как показано на последнем рисунке. Это должно плотно облегать!

Шаг 6: Устройство центральной проволочной катушки к размеру

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Сначала вы устанавливаете часть сверху турбины также, как вы делали нижнюю часть на предыдущем этапе.
Внимание свое обратите на маркировку, которую вы выполнили на боковых сторонах дисков, когда они все еще были зажаты.
Подобным образом, такие же разрезы будут приятно накладываться один на один, и турбина окажется меньшей качаться после ее окончания. Может, вы пожелаете применять молоток и маленький деревянный кусочек, чтобы не повредить лезвия или диск при ударе по нему.

Поймете, что лезвия хорошо прилегают и 4 небольших стержня находятся в необходимом месте. Это была тяжелая работа.

Успехов.
Теперь мы оборудуем большую катанку нужными болтами и шайбами.
То, что собирались сделать в настоящий момент, это отметка, где мы будем нарезать катанку.
Первая картинка – вид с нижнего диска.
Я уложил 2 болта туда, и они будут опираться на нижний подшипник.
Я оставил там кабель дольше, чтобы там можно было подключить какой-либо генератор.
Верхний диск – вторая картинка, и стержень будет обрезан короче.
На данной стороне у нас будет только подшипник для балансировки турбины, когда она поставлена ??на раме.

Шаг 7: Повернуть катанку вниз до необходимого размера

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Если у вас есть станок для токарных работ, это довольно откровенная работа.
Я сделал стержень толщиной 10 мм с двух сторон.
На фотографии показана нижняя сторона катанки.
Поймете, что он хорошо сидит, так как это определит, насколько гладко будет работать ваша турбина.

Шаг 8: Изготовление держателя для нижнего подшипника

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Подшипник, который я применил, состоит из 3 частей, как показано на первом рисунке.
Этот подшипник выполнен, чтобы справиться с вертикальным весом.
Если вы тщательно посмотрите, то заметите, что 2 диска не имеют отверстия одного и того же внутреннего размера.
Диск с наибольшим отверстием (тот, что с правой стороны) – это верхняя часть подшипника, на которой будет стоять турбина.
Я вырезал отверстие на токарном станке только диаметром подшипника. Делайте это в зависимости от размера подшипника, который вы будете применять .
Не нужно делать дыру глубоко!
Поймете, что верхняя часть подшипника просто торчит из держателя.
Причина данного заключена в том, что верхнее кольцо будет вращаться в связке с турбиной и в другом случае трутся о внутреннюю часть держателя, что приводит к замедлению работы турбины и ее быстрому изнашиванию.
Вам также придется сделать отверстие снизу держателя, чтобы катанка могла проходить сквозь него.
Сделайте его чуть-чуть больше, чем размер стержня, чтобы его крепление не касалось боков.
Вы видели, что в этом подшипнике нет смазки, благодаря этому нам надо будет установить смазочный ниппель.
Для этого применяйте инструмент для нарезки резьбы.
Сначала просверлите отверстие в согласии с протектором и размером соска, который вы будете применять. Мой был М6.
Применяйте немного смазочно-охлаждающей жидкости, так как вы режете алюминий, и в другом случае он станет грубым в середине. Запустите режущий инструмент приблизительно на 1 оборот, а потом отдайте его назад на пол-оборота. Подобным образом, металл режется в середине, и вы не будете тормозить инструмент.

Применяйте 3 этапа резки, пока не достигнете необходимого протектора.

Шаг 9: Создание рамы вокруг турбины

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Сначала вы получаете два куска дерева одинаковой длины.
Поймете, что они очень широкие, чтобы вы могли создать прочную структуру.
Посмотрите в центр их двоих и сделайте отверстие размером с держатель подшипника для нижнего и размер верхнего подшипника для верхнего.
Мне посчастливилось, у меня была большая тренировка, чтобы выполнить это. Если нет, берите собственное наибольшее сверло и просверлите его, а потом вырежьте остальное круглым топором.
Для нижнего вы должны высверлить центр желоба при помощи сверла на один размер больше, чем размер большого катанки, которая будет вставляться в подшипник. Снизу вы будете должны вырезать маленький паз, чтобы ниппель мог уместиться вовнутрь и чтобы у вас хватало места, чтобы вставить смазочный насос.

Вы можете увидеть, как это обязано выглядеть на фото.
Берите еще два куска дерева по обоим бокам. (У меня было немного фанеры, благодаря этому я применил это)
Берите нижнюю часть с держателем подшипника в середине и положите ее на ровную поверхность.
Применяйте одну из боковых частей и прикрутите ее туда. Сначала просверлите пару отверстий с боковой стороны, чтобы винты лучше вошли.

Поймете, что он прекрасно квадратный. (Угол 90 градусов).
Сделайте то же самое для оборотной стороны.
Теперь берите турбину, которая полностью собрана, и опустите ее в нижний подшипник.
Теперь берите часть сверху и наденьте подшипник на большой стержень. Померяйте по двум сторонам турбины и поймете, что вы померите одинаковое расстояние, чтобы рама была замечательно прямоугольной.
Фильм показывает, как хорошо он вращается.

Вложения

Шаг 10: Создание поддержки турбины

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Шаг 11:

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Как вы можете увидеть в небольших фильмах, я подключил некоторые веревки к турбине, чтобы она была стойкой.
я применил несколько старых штифтов из палатки, чтобы объединить веревки с землёй, а со стороны турбины я применил 3 винта с ушком. Работает хорошо.
Когда вы устанавливаете турбину, поймете, что у вас есть кто-то, кто может удерживать турбину, пока вы подключаете провода к земля.



Источник

Ветряные генераторы с вертикальной осью вращения

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

В сегодняшней жизни отлично функционируют высокого качества модели роторных генераторов. В их исполнении присутствуют неповторимые быстромонтируемые мачты.

Роторные конструкции отличаются по расположению оси вращения в отношении к поверхности земли.

Общая характеристика

Данные механизмы снабжены рядом значительных свойств перед ветряками с горизонтальной осью. У них нет как таких узлов под ориентирование на ветровой поток. Это ощутимо снижает все гидроскопические нагрузки.

Из-за собственного сооружения, при полностью любом направлении ветра, конструкция размещается в полностью произвольном положении.
Ввиду чего, она более проста в собственном исполнении. В таких механизмах появление вращения делает подъемная сила лопастей, а еще силы сопротивления.

Виды механизмов с вертикальной осью вращения:

  1. Ортогональная конструкция.
  2. Механизм Дарье.
  3. Механизм Савониуса.
  4. Конструкция на многолопастном роторе с направляющим аппаратом.
  5. Генератор с геликоидной конструкцией.

Ортогональные ветряные генераторы

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Аналогичный генератор имеет у себя в составе не одну лопасть. Лопасти размещены параллельно оси и находятся от нее на определенном расстоянии.

Рассматриваемый механизм считается самым эффективным и практичным. Если же говорить об определенных минусах такого генератора, то при его работе создается определённый шум. Также, на поддержку его работы тратится много усилий.

При этом у конструкции, в основном, маленький срок действия опорных узлов ввиду больших динамических нагрузок.

Резервные электростанции с ротором Дарье

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Необходимо отдать должное данному механизму – ему свойственна высокая мощность и быстроходность. Более того, у ротора довольно небольшая цена.

К минусам как правило относят низкую результативность. При этом такая конструкция не в состоянии запускаться своими силами при равномерном набегающем потоке.

Резервные электростанции с ротором Савониуса

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Такой вид генератора имеет довольно большое применение для хорошего функционирования бытовых электростанций. По собственной конструкции аналогичный ротор считается ветроколесом с несколькими полуцилиндрами, которые постоянно вращаются вокруг собственной оси.

Важное достоинство ротора состоит в следующем: ветроколесо регулярно крутится в одну и ту же сторону и вовсе не зависит от направления ветрового потока. Недостаток же аналогичного ветрогенератора в невысоком коэффициенте применения энергии ветрового потока.

Резервные электростанции на многолопастном роторе с направляющим аппаратом

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Такой вид генератора считается наиболее практичным из вертикальных роторов. Аналогичная продуктивность достигается путём применения дополнительного ряда лопастей. Один из рядов забирает на себя ветровой поток и потом подает его на второй ряд лопастей.

При этом сжимается сам поток.
Данное переустройство приводит к показательному увеличению скорости потока, а еще мощности ротора в общем.

Благодаря этому увеличивается продуктивность системы. Происходит это ввиду применения намного большего количества лопастей конструкции.

Вертикальный ветрогенератор в разных вариантах

Резервные электростанции с геликоидным ротором

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Конструкция с такой системой наделена намного довольно спокойным роторным вращением. Аналогичное отличительное превосходство снижает нагрузку на опорные узлы. В результате сильно возрастает период действия механизма.

При этом цена ротора довольно большая ввиду непростой технологии его производства.

Плюсы и минусы механизмов с вертикальной осью

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

К положительным качествам относится:

  1. Отсутствие, как такой, добавочной надобности в расходах на необходимое оборудование, действие которого было бы направлено на обозначение направления дуновения ветра и направляло генератор навстречу воздуному потоку;
  2. Небольшое кол-во подвижных деталей, благодаря чему расходы на производство и дальнейший ремонт довольно незначительны;
  3. Конструкция аналогичного ротора ниже и при обслуживании его не появляется потребность в наличии специализированных подъемных механизмов для расположения персонала на высоте;
  4. На большую эффективность ротора не оказывает полностью никакого влияния ни угол, ни скорость направления потока ветра.

К ним относится:

  1. Очень большой объем лопастей системы;
  2. КПД аналогичного ветряка примерно втрое меньше, чем КПД механизма с горизонтальной осью.

Что нужно учитывать при подборе?

До того момента,как появляется решение приобрести этого вида механизм, следует всё таки взять во внимание ряд конкретных условий. К примеру, если сильные ветровые потоки не наблюдаются на территории вашего домашнего региона, то применения аналогичной роторной конструкции не будет себя, в общем, окупать.

Для этой местности лучше подходит генератор с практически маленький мощностью.Как правильно и обратное – в природе очень часто встречаются участки местности, где массы воздуха меняют своё направление пару раз в 24 часа. В этом определенном варианте, наоборот, допустимым и потенциальным считается привлечение ротора с вертикальной осью.

Изготовление собственными руками

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Для начала следует сделать, говоря иначе, турбину.
Нам для этого понадобится:

  1. Изготовление нижней и верхней опор. Разметку лучше делать при помощи лобзика. Нужно вырезать из пластика две окружности одного диаметра. В самом центре первой окружности нужно сделать отверстие 30 см. Это станет верхней опорой.
  2. Возьмём предельно простую автомобильную ступицу. Сделаем 4-ре отверстия одного размера на нижней опоре. Это даст возможность нам закрепить хаб.
  3. Сделаем детализированный эскиз для наглядности расположения лопастей системы и пометим на нашей опоре, разместившейся внизу, те участки, где будут потом крепиться приготовленные уголки. Они предназначаются для соединений лопасти и опоры.
  4. Теперь складываем лопасти в стопочку, связываем их и отрезаем до соответствующего размера. От длины лопастей сильно зависит, сколько ветровой энергии они могут получать. Но все таки имеет место быть и нестабильность при сильном ветровом потоке.
  5. Пометим лопасти для крепежа уголков. Дальше высверливаем в данных лопастях особые отверстия.
  6. Скрепляем опору и лопасти при помощи заготовленных уголков.

Мастерим ротор собственными руками:

  1. Кладём два роторных основания друг на друга, при этом как бы совмещаем два отверстия и чертим боковую пометку. Потом данный шаг даст возможность нам их правильно разместить.
  2. Теперь сделаем два маленьких картонных шаблона и бережно приклеим их на основания наших магнитов.
  3. Промаркируем магнит. Для определения верной полярности, в основном, применяется магнитик с изоляционной лентой.
  4. Дальше нам понадобится эпоксидка с отвердителем. Наносим ее снизу магнита.
  5. Очень аккуратно подносим магнит к краешку основания ротора.
  6. Теперь можно склеивать наши магниты собственно к ротору.
  7. Для производства второго ротора, магниты следует разместить в иной полярности напротив первого ротора.
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Расположение магнитов на роторе
Делаем статор:
Статор – аппарат, который состоит из 9 катушек.

Они разделены на 3 группы. В любой группе по три катушки.

Сами катушки с проводом 24 AWG на 320 витков. Конкретно параметры катушек позволяется менять.

Это зависит от напряжения, необходимого на выходе:

  1. Если накручивать катушки ручным методом, то это очень сложно. Для облегчения самого процесса сделаем простое устройство – станок для намотки. Витки катушек накручиваются в одном и том же направлении. Начало и конец катушек следует замотать изоляционной лентой и промазать эпоксидкой.
  2. Когда катушки уже будут намотаны, следует проверить идентичность. Для этого применяют обыкновенные весы. Потом измеряем сопротивления наших катушек.
  3. Сделанные катушки располагаются на вощеную бумагу с размеченной на ней схемой. Стекловолокно размещается вокруг самих катушек. Дальше просверливаем отверстия в статоре для опоры.
  4. Труба для крепежа оси хаба заранее обрезается. В сделанные отверстия будут вкручиваться болты для удержания конкретно оси.
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Последняя сборка:

  1. В плите верхнего ротора просверливаем 4 отверстия.
  2. Упрём 4-ре шпильки в пластинки и установим ротор на них. Роторы испытывают притяжение, потому и нужно сделать такое устройство.
  3. Равняем роторы в отношении их друг к другу.
  4. Бережно и одинаково опускаем генератор. После чего следует выкрутить шпильки и убрать все пластины. Устанавливаем хаб и привинчиваем. Колпачковые шайбы и гайки, в основном, нужны для крепежа к генератору опоры лопастей.
  5. Теперь генератор можно считать собранным. Раскручиваем ветряк и измеряем параметры.
Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Аналогичный ротор может быть реализован не только для обеспечения электротоком жилых и помещений служебного характера. К примеру, статор способен производить большое электрическое напряжение, которое вполне можно применять для хорошего нагрева приборов которые используются в домашних условиях.

При этом нужно уточнить, что электрический ток превращается в постоянный ток. Это вполне можно применять для зарядки аккумулятора, нагрева емкостей с холодной водой из крана, электрического питания фонарей и источников освещения.

Рассматриваемая конструкция ставится на 4-х метровой высоте на краю горной кручи. Фланец, который по собственному обыкновению размещается внизу, обеспечивает быструю установку ротора – нужно привинтить только 4-ре болта. Но для верности их рациональнее будет все же прикрепить.

Вертикальные ветроустановки могут вертется за счёт флюгера. Для них не имеет значения, по существу, направление ветрового потока.

Системы мировых и отечественных изготовителей

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Сейчас около 75 государств мирового сообщества довольно активно применяют ветроэлектростанции. Ветроэнергетика по сей день остаётся достаточно востребованной и обязательной частью нашей сегодняшней жизни. Изготовители Южной Америки и Азии стремительными темпами продвигают развитие этой востребованной отрасли.

КНР считается одним из крупных поставщиком ветроэнергетической отрасли на мировом рынке. В Индии насчитывается очень большое количество производств ветряков общей мощностью, превышающей 3000 МВт.

У нас в государстве ветроэнергетическая промышленность развита в большинстве городов и регионах.Производство ветряных роторов есть в подобных городах, как: Москва, Ташкент, Астрахань, Узбекистан, Саратов, Омск, Самара, Екатеринбург, Ульяновск, Анапа и Краснодар.
К изготовителям мирового маштаба относятся столь популярные компании, как: Vestas, GEEnergy, Goldwind, Enercon, DongfangElectric, SiemensWind, UnitedPower.

Обзор цен

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Стоимость роторных систем преимущественно зависит от мощности ветроэлектростанции. Говоря иначе, конструкцию на 2 КВт возможно приобрести за 6200$.

Для 10 КВт политика цен, на аналогичный ветряк, составляет 40000$. С целью подзарядить аккумулятор для автомобиля или мобильник можно стать хозяином практически маленький станции на 0,6 КВт.
Стоить такая станция будет не больше 3000$.

Роторы естественно имеют собственные отличия в цены, и зависит это, в основном, от их видов и фирмы изготовителя. Стоимость роторов российских моделей, в основном, на 1/3 доступнее собственных иностранных собратьев.
При этом, показатели качества станций, в общем, не имеют, в основном, значительных и ощутимых различий.

Приобрести ветрогенератор лучше только только в том случае, если есть средства для вложения крупной денежной суммы в долгосрочную инвестицию если есть наличие подобающих атмосферных условий в регионе проживания.

Точка J

Обзоры и рейтинги статьи

Вертикальный ветрогенератор собственными руками: как собрать ветряк

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Ветер обладает неимоверными энергетическими возможностями. Неиспользование его мощного потенциала нужно смело согласиться неразумным расточительством.

А ведь можно легко соорудить вертикальный ветрогенератор собственными руками и получать практически бесплатную энергию для покрытия домашних потребностей. Это же вполне возможно, согласны?
Представленная нами статья поможет подробно разобраться в довольно непростом техническом вопросе.

Систематизированная, доступно изложенная информация в очень мелких деталях освещает рабочий принцип распространенных систем, перерабатывающих энергию масс воздуха в электричество. Без сомнения, вы увлечетесь идеей создания ветряка, со особенностью сборки которого мы рекомендуем вам познакомиться.
Автором статьи с предельно максимальной точностью описаны виды вертикальных ветрогенераторов, затронуты их различия, плюсы с минусами.

Текстовую часть материала прекрасно восполняют фото и видео-инструкции.

  • Плюсы и рабочий принцип ветряков
  • Классификация вертикальных генераторов
    • #1: Характерности ортогональных систем
    • #2: Резервные электростанции с ротором Дарье
    • #3: Агрегаты с ротором Савониуса
    • #4: Ветряк с многолопастным ротором и направляющей
    • #5: Характеристика приборов с геликоидным ротором
    • #6: Характеристика вертикально-осевых роторов

    Вертикальный ветрогенератор своими руками

  • Собственноручное изготовление ветряка
    • Шаг 1: Заготовка деталей и материалов
    • Шаг 2: Подготовительная подготовка элементов
    • Шаг 3: Сборка всех деталей генератора
    • Шаг 4: Конечный монтаж оборудования
  • Выбор места для ветрогенератора
  • Обслуживание вертикального прибора
  • Оценка полезности установки
  • Выводы и полезное видео по теме

Плюсы и рабочий принцип ветряков

Современный вертикальный генератор, способный изменить порывы ветра в энергетический ресурс, имеет целый комплекс интересных положительных качеств. Для правильной работы он не нуждается в дополнительных устройствах, определяющих направление ветра.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Прибор вертикального типа функционирует на невысокой высоте. Для его обслуживания не требуются разные устройства, обеспечивающие безопасное проведение высотных ремонтных и обслуживающих работ.

Минимум двигающихся деталей выполняет ветряную установку очень надежной и эксплуатационно стойкой. Хороший профиль лопастей и необычной формы ротор предоставляют агрегату большой уровень КПД независимо от того, в каком направлении дует ветер в каждый отдельный момент.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Генератор работает не издавая шума, не мешает хозяевам и соседям, не создаёт вредных выбросов в атмосферу и надежно служит в течение многих лет, бережно поставляя энергию в помещения для жилья.
Вертикальный генератор ветрового типа действует по принципу магнитной левитации.

В процессе вращения турбин появляются импульсная и подъемная силы, а еще сила фактического торможения. Первые две вынуждают крутиться лопасти агрегата.

Это действие активирует ротор и он создаёт магнитное поле, вырабатывающее электричество.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Прибор функционирует полностью своими силами и не требует вмешательства владельцев в процесс.

Классификация вертикальных генераторов

Между ветроулавливающими устройствами вертикального типа есть некоторая конструкционная разница. Она не выполняет агрегаты лучше или хуже, а просто дает возможность подобрать очень прекрасный вариант для выполнения определенных задач в установленной местности.

#1: Характерности ортогональных систем

Конструкционно ортогональный ветряной генератор состоит из прочной оси вертикального вращения и нескольких параллельных лопастей, удалённых от центровой основы на некоторое расстояние.
Прибор не нуждается в дополнительных направляющих механизмах и хорошо работает, независимо от направления ветра.

Вертикально разместившийся главный вал даст вам возможность размещать приводное оборудование на уровне земли, что намного облегчает эксплуатацию, ремонт и техобслуживание.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

К недостаткам ортогональных приборов относятся чрезмерно массивная лопастная система и невысокая результативность если сравнивать с КПД горизонтально-осевых модулей.

#2: Резервные электростанции с ротором Дарье

Ветряной генератор, оборудованного ротором Дарье, имеет вертикальную ось вращения и 2-3 плоские полосы-лопасти без отличительного аэродинамического профиля, закрепленные у самого основания и на верхушке оси вращения. Аппарат в собственной работе не ориентируется на силу или направление ветра, имеет большую скорость вращения и позволяет расположение приводных устройств на земля, что делает легче и делает быстрее процесс планового обслуживания и потенциального ремонта.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Опорные и крутящиеся узлы прибора с ротором Дарье уязвимы к очень высоким динамическим нагрузкам, а результативность лопастной системы по множеству показателей уступает осевым горизонтальным установкам.

#3: Агрегаты с ротором Савониуса

Вертикальный ветряной прибор с ротором Савониуса имеет полуцилиндрическую лопастную систему и от подобных установок выделяется большим пусковым крутящим моментом и способностью успешно работать при низкоскоростных ветрах.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

В упрек вертикальному комплексу с ротором Савониуса ставят очень высокую материалоемкость и намного низкий КПД если сравнивать с ветрогенераторами горизонтальноосевого типа. Благодаря этому выпуск высокомощного оборудования подобного класса считают не целесообразным.

#4: Ветряк с многолопастным ротором и направляющей

Такой вид прибора – улучшенная версия традиционного ортогонального ветрогенератора. Роторный комплекс тут состоит из лопастей, размещенных в 2 ряда. Внешний лопастной ярус остается статичным и работает как направляющий аппарат.

Он улавливает ветряной поток, захватывает его, сжимает и таким вариантом ощутимо повышает фактическую скорость ветра.
Внутренний ряд лопастей собой представляет подвижную структуру, на которую под некоторым углом попадает воздухопоток от первой роторной установки.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Профессионалы именуют данный тип прибора очень эффективным в собственном классе и выделяют, что своеобразная конструкция дает возможность ему работать даже при максимально невысоких скоростях ветра.

#5: Характеристика приборов с геликоидным ротором

Геликоидная ветряная установка или генератор Горлова – еще одна модификация классической ортогональной роторной системы. Лопасти модели ввинчены по дуге. Эта особенность конструкции позволяет быстро воспринимать воздушный поток и медленно вращаться без рывков.

Этот рабочий принцип значительно понижает динамическую нагрузку на основу и двигающиеся узлы, таким образом делая больше эксплуатационный срок.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Закрученные роторные лопасти для геликоидного ветряка делают по очень прогрессивной, но сложной технологии. Благодаря этому агрегаты имеют очень большую цену и не могут пользоваться большой популярностью у приватных потребителей.

#6: Характеристика вертикально-осевых роторов

Основное отличие вертикально-осевого генератора – это вертикально размещенные лопасти, по профилю напоминающие авиационное крыло, чья ось четко параллельна вертикальному валу. Конструкция напоминает чем-то ротор Дарье, однако в производственных условиях производится намного быстрее и проще.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Ветроустановки с ротором вертикально-осевого типа выделяются долговечностью и надежностью, легко держат существенные рабочие нагрузки и не стоят чрезмерно приличных денег. Данные качества делают их важными для применения не только в промышленных, но и в быту.

Собственноручное изготовление ветряка

Создать ветрогенератор с вертикальной осью вращения дома собственными руками не очень трудно. Необходимо только приобрести обязательные составляющие детали, собрать их в правильном порядке и установить модуль на подобранное место.

Как только возникнет самый маленький ветер, изделие заработает и начнет давать хозяевам нужную энергию.

Шаг 1: Заготовка деталей и материалов

Для изготовление ветряного вертикального генератора собственными руками необходимы такие комплектующие, как:

  • ротор – подвижная часть агрегата:
  • лопасти – детали, улавливающие ветряной поток;
  • осевая мачта – для крепежа ротора и лопастей (как правило имеет форму длинного шеста, пирамиды или треноги);
  • статор – предназначается для расположения катушки с прочной медной проволокой;
  • аккумулятор – вместительная емкость для накопления полученного ресурса;
  • преобразователь напряжения – устройство для изменения постоянного тока в переменный;
  • контроллер – прибор, тормозящий генератор, в момент развития агрегатом фактической мощности, превышающей основные критерии.

Для производства лопастей подойдёт легкий качественный пластик листовой с прекрасным критерием упругости. Другие разновидности материалов чрезмерно предрасположены самым разным повреждениям и деформации и просто не справятся со очень большой динамической нагрузкой.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Небольшие лопасти можно создать из поливинилхлорида средней плотности, а для больших, широких деталей потребуется довольно прочный материал, способный выдерживать шквальный ветер, дующий со скоростью 15 м/с и выше в течение долгого времени.

Шаг 2: Подготовительная подготовка элементов

Для создания лопастей вертикального ветрогенератора из поливинилхлоридной трубы большой прочности режут 4 похожих детали. Два полукруглых фрагмента вырезают из жести и закрепляют со всех сторон трубы. Радиус вращения лопастных частей в данном варианте будет составлять 690 мм, а высота каждой лопасти будет около 700 мм.

Для сборки роторной системы берут неодимовые магниты (6 шт), ферритовые диски диаметром 230 мм (2 шт) и клей. На первом диске размещают магниты, чередуя по полярности и выполняя между ними угол в 60 градусов при диаметре расположения 165 мм.

По аналогичной схеме делают второй диск, а потом заливают магниты клеем.
Для статора приготавливают 9 катушек и наматывают на любую из них по 60 витков медного провода диаметром в 1 мм.

Дальнейшая спайка происходит в этом порядке:

  • начало 1 катушки с концом 4;
  • начало 4 с концом 7 катушки.

Вторую фазу собирают с таким же принципом, но начинают работу со 2 катушки, а третью – с 3 катушкой. Из фанерного листа делают специализированную форму, дно выстилают отрезом стекловолокна и поверх размещают спаянные из катушек фазы. Заливают конструкцию клеем и оставляют на 1-2 суток, чтобы все детали схватились и заняли необходимые места.

Потом приступают к соединению некоторых частей в единую рабочую систему.

Шаг 3: Сборка всех деталей генератора

Для соединений всех элементов генератора в верхнем роторе проделывают 4 отверстия для шпилек. На спайдерный крепеж магнитами вверх укладывают нижний ротор. Дальше размещают статор, заранее проделав в нем крепежные отверстия к спайдерному крепежу.

В алюминиевую пластину упирают шпильки и потом накрывают вторым ротором, располагая его магнитами вниз.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Шпильки при помощи рожкового ключа по очереди вращают, чтобы верхний ротор опускался на нижний одинаково и без рывков. Когда он занимает положенное место, шпильки выкручивают и удаляют пластины из алюминия.

В конце всю конструкцию фиксируют гайками и затягивают их четко, однако не слишком жестко, чтобы не повредить резьбу.

Шаг 4: Конечный монтаж оборудования

Для мачты берут прочную трубу из металла длиной 4-5 метров и крепят к ней уже собранный собственными руками генератор. Потом присоединяют каркас с пластиковыми лопастями к генератору и устанавливают мачтовую конструкцию на подготовленную заблаговременно площадку с трехточечным армированным основанием.

Дополнительно положение системы фиксируют с помощью растяжки.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Электрическую сеть к ветряку подсоединяют в установленной очередности. Контроллер принимает ресурс от генератора и видоизменяет электрический ток в постоянный, нужный для заряда батареи.

Аккумулятор копит отмеченную энергию, а преобразователь напряжения воплощает постоянный ток в переменный, который питает ключевую массу приборов которые используются в домашних условиях и домашних обслуживающих систем.

Выбор места для ветрогенератора

Хороший выбор места для установки ветрогенератора – очень существенный и серьезный этап. Намного лучше расположить прибор на открытой максимально высокой точке и тщательно проследить, чтобы он не оказался пониже уровня прилегающих жилых и хозпостроек. Иначе строения станут препятствием для воздушного потока и КПД агрегата значительно уменьшится.

Если участок выходит к реке или озеру, ветряк размещают на берегу, где ветры дуют довольно часто. Замечательно подходят для расположения генератора высоты, присущие на территории, или большие свободные пространства, на которых нет искусственных или природных преград для воздухопотока.
Когда жилая недвижимость (дом, загородный дом, квартира и др.) находится в черте города или размещается за городской чертой, но в местах плотной застройки, ветряной энергетический комплекс устанавливают на кровле.

Для расположения генератора на крыше дома на несколько квартир берут письменное согласие соседей и получают официальное разрешение из надлежащих инстанций.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

В приватном доме, имеющем большой участок возле дома, подобрать хорошее место намного легче. Главное, взять во внимание, чтобы конструкция располагалась на расстоянии 15-25 метров от жилищных помещений.

Тогда звуковые эффекты от крутящихся лопастей никого не потревожат.

Обслуживание вертикального прибора

Чтобы ветряной вертикальный генератор работал качественно, четко и очень эффективно, все двигающиеся части конструкции обязательно смазывают. Эту процедуру проводят не реже 2 раз за весь год .
Параллельно во время обслуживания подкручивают разболтавшиеся во время эксплуатации гайки, крепят электрические соединения, проверяют механичные узлы на наличие коррозийных проявлений, подтягивают ослабшие растяжечные тросы и тщательно осматривают лопасти на предмет разрыва или повреждения.

Вертикальный ветрогенератор своими руками как собрать ветряк с вертикальной осью вращения

Покраску деталей делают когда это необходимо и 1 раз в году выполняют полное исследование всей конструкции на предмет выявления неисправностей. Такой уход обеспечивает правильную работу ветряной установки и продлевает ее срок эксплуатации.

Оценка полезности установки

Перед тем как приступить к изготовлению ветряного генератора вертикального типа, изучают метеоситуацию в собственном регионе и пытаются определить, сможет ли аппарат обеспечить нужное кол-во ресурса. Эксперты советуют сначала отметить эти параметры, как:

  • среднее кол-во ветреных дней в году (когда порыв превосходит 3 м/с);
  • объем электрической энергии, потребляемый за день домовладением;
  • наличие на своём участке подходящего места для ветряного оборудования.

Первый критерий узнают из данных, которые получены на находящейся рядом метеостанции или найденных во всемирной сети на надлежащих порталах. Дополнительно сверяются с печатными географическими изданиями и составляют полную картину о ситуации с ветром в собственном регионе.

Статистику берут не за один год, а за 15-20 лет, лишь тогда средние цифры будут максимально корректными и покажут, сможет ли генератор полностью удовлетворить необходимость домовладения в электрической энергии или его сил хватит исключительно на питание некоторых домашних потребностей.
Если в распоряжении владельца приличный участок земли, разместившийся на склоне, у речного берега или на пространстве открытого типа, с установкой не возникнет проблем.

Когда же дом находится в глубине жилого пункта, а двор отличается небольшими размерами и очень плотно примыкает к соседским постройкам, установить вертикальную модель ветряка собственными руками будет проблематично. Конструкцию придется приподнимать на 3-5 метров над землёй и дополнительно укреплять, чтобы при большом порыве она не упала.

Взять во внимание всю данную информацию необходимо на шаге планирования, чтобы стало ясно, сможет ли ветряной генератор на себя возложить полное энергообеспечение или его роль остается в рамках дополнительного энергетического источника.

Выводы и полезное видео по теме

Видео №1 покажет, как сделать собственными руками дома вертикальный генератор ветряного типа с роторной системой Дарье. В ролике воочию представлены характерности и любознательные маленькие детали сборочного процесса.

Есть обозначение самой большой мощности изготовленного агрегата:

Как работает вертикальный ветряной генератор и в каком объеме он выдаёт энергоресурс, покажет видео №2.

В нем дан детальный обзор модуля и описание работы по корректному проведению замеров фактической мощности и других показателей:

В видео № 3 продемонстрировано испытание самодельного ветряного генератора вертикального типа. На что способен прибор, сделанный собственными руками из материалов которые всегда под рукой:


Такой современный и практичный источник альтернативной энергии, как вертикальные ветроустановки, собственными руками собрать очень легко. При надлежащем опыте хозяйственных работ можно лично сделать любую деталь, а потом объединить все элементы в единую, целостную конструкцию.

Если усложнять задачу не хочется, абсолютно уместно купить уже готовые элементы и дома, не спеша и суматохи, установить хороший ветряной аппарат, способный обеспечить непрерывные поставки электричества в помещение для жилья.
Когда же в собственных силах нет стопроцентной решительности, лучше предоставить работу профессионалам.

Они сделают все достаточно быстро и в полном согласии с базовыми рабочими требованиями.

Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.